专题9 遗传的分子基础 题源3 DNA分子的复制-【备战高考】备战2027高考生物母题题源同步练

注，即使两个DNA分子中会是数登相月，其越是对 排列顺序也可能是不同的，只有同一个DNA分子复制得 到的子代之间才会拥有种类、数量、排列顺序均相同的碱 基对。 [真题10](2022·上海)细胞内某一DNA片段中有30% 的碱基为A,则该片段中 ( A.G的含量为30% B.U的含量为30% C.嘌吟含量为50% D.嘧啶含量为40% [解析]因在DNA中双链间只有A一T和G=C碱基对， 故A=T=30%,G=C=20%,A+G=50%,T+C=50%。 [答案]C 题源3 DNA分子的复制 解题模型3.1 DNA分子复制的原因、条件、过程、时间及意义 以亲代DNA为模板，在一定条 DNA复制的概念 件下合成子代DNA的过程 规则的双螺旋结构为复制提供 DNA精确复制的 精确的模板；碱基互补配对原则 原因 保证了复制准确进行 能够进行DNA复制 一切以DNA为遗传物质的生物 的生物 在体细胞中发生在有丝分裂 真核生物DNA复制 间期 发生的时间 在有性生殖过程中发生在减数 第一次分裂间期 模板 亲代DNA分子的两条链 四种游离的脱氧核糖核 原料 DNA分子复制进行 苷酸 的基本条件 能量 ATP 解旋酶、DNA聚合酶、 酶 DNA连接酶等 DNA复制的特点 半保留复制 一个DNA分子形成两个完全相 DNA复制的结果 同的子代DNA分子 复制产生的两个子代DNA分子 位于一对姐妹染色单体上，由着 两个子代DNA的位 丝点连在一起，在有丝分裂后期 置及分开时间 或减数第二次分裂后期着丝点 分裂时分开，分别进入两个子细 胞中 保持遗传信息的连续性，向子代 DNA复制的意义 传递遗传信息 ·12 [真题11](2021·江苏)下图为真核生物染色体上DNA 分于复制过程示意图，有关叙述错误的是 复制起点 A.图中DNA分于复制是从多个起点同时开始的 B.图中DNA分于复制是边解旋边反向复制的 C.直核生物DNA分于复制过程需要解旋酶 D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率 [解析]由该DNA分子复制过程示意图可看出：DNA分 子复制有多个复制起始点，且边解旋边反向复制（箭头代表 DNA复制方向)，DNA分子复制需要解旋酶参与。这种多起点 复制可有效地提高复制速率。由图示不同复制起点复制出的 DNA片段长度不同可知：DNA分子的多个复制起，点并不是同 时开始复制的。 [答案]A 解题模型3.2 半保留复制方式的探究 1958年米西尔森和斯旦尔采用含iN标记的NHCl 培养大肠杆菌，然后用密度梯度离心技术测定分裂间期 DNA复制时的密度变化，证实了DNA的半保留复制。 (I)在氯源为“N的培养基上生长的大肠杆菌，其 DNA分子均为1“N-DNA,在离心管中离心形成的带位于 上层，称为轻带。 (2)在氯源为N的培养基上生长的大肠杆菌，其 DNA分子均为1N-DNA,在离心管中离心形成的带位于 下层，称为重带。 (3)将亲代15N大肠杆菌转移到含“N的培养基上，繁 殖1代，将得到的I代DNA分子离心，在离心管中形成的 带位于中层，这样就推翻了全保留复制的猜想，因为如果 是全保留复制，I代DNA分子在离心管中的位置应该是 重带和轻带，而不是中带。 (4)I代DNA分子继续在含1·N的培养基上繁殖，得 到Ⅱ代DNA分子，同样用密度梯度离心方法分离，发现Ⅱ 代DNA分子在离心管中的位置是轻带和中带，这样又排 除了分散复制的猜想，因为，如果是分散复制，Ⅱ代DNA 分子在离心管中的位置是中带或稍低一些。 [真题12](2022·北京)科学家以大肠杆菌为实验对象， 运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方 式的探索实验，实验内容及结果见下表。 组别 1组 2组 3组 4组 培养液中 1NHC】 5 NH.CI HNH.CI 4NH CI 唯一氮源 繁殖代数 多代 多代 一代 两代 培养产物 A B B的子I代 B的子Ⅱ代 操作 提取DNA并离心 仅为轻带 仅为重带 仅为中带 号轻带(“NWN) 离心结果 (IN/N)(N/5N) (15N/14N) 2 中带(15N/1N) 请分析并回答： (1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B, 必须经过 代培养，且培养液中的 是唯一氨源。 (2)综合分析本实验的DNA离心结果，第 组结果 对得到结论起到了关键作用，但需把它与第 组和第 组的结果进行比较，才能说明DNA分于的复制方式是 (3)分析讨论： ①若于I代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则 “重带”DNA来自于 ,据此可判断DNA分于的复制方 式不是 复制。 ②若将于I代DNA双链分开后再离心，其结果是 (选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。 ③若在同等条件下将于Ⅱ代继续培养，于n代DNA离心的 结果是：密度带的数量和位置是 ,放射性强度发生变化 的是 带。 ④若某次实验的结果中，于I代DNA的“中带”比以往实验 结果的“中带"略宽，可能的原因是新合成的DNA单链中的N 尚有少部分为 [解析](I)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大 肠杆菌B,必须经过多代培养，并且培养液中1NH,CI是唯一氯 源。(2)从图表看，证明DNA分子的复制方式是半保留复制，第 3组实验结果起到了关键作用，因为其离心后仅为中带(N/ “N):作为对照，还需与第1组和第2组的结果进行比较。(3) ①亲代DNA为1iN/1N,原料为1“N,离心的结果为“轻”(I“N/ 1“N)和“重”(iN/15N),则“重带”DNA来自于亲代DNA,即B, 这种复制方式没有发生母链与子链的重新组合，因而不是半保 留复制。②判断DNA的复制方式主要是看子代DNA与亲代 DNA的关系，实质是母链与子链是否发生重新组合，若将DNA 双链分开离心，则不能判断DNA的复制方式。③在同等条件 下，将子Ⅱ代继续培养（原料为“N),密度带仍为两种，即轻带 (“N/N)和中带(iN/N),位置未发生变化，其中随着n的增 加轻带的数量会逐渐增加，而中带不变，因而放射性强度发生变 化的是轻带。④子I代DNA的“中带”(5N/IN)比以往实验结 果略宽，说明该实验结果中的“中带”不完全是iN/“N,有可能 新形成的子链(“N)中混有少量的iN。 本题注重对学生实验设计能力、图表分析能力的考查。难 度中等，解题关键在于对DNA半保留复制特点的理解。 [答案](1)多1iN/5NH,Cl (2)312半保留复制 (3)①B半保留②不能③没有变化轻④N 解题模型3.3 DNA分子复制中相关计算 DNA的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n 次，则有 (1)DNA分子数 ①子代DNA分子数=2”个 ②含有亲代DNA链的子代DNA分子数=2个 ③不含亲代链的子代DNA分子数=(2”一2)个 (2)脱氧核苷酸链数 ①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=2"+条 ②亲代脱氧核苷酸链数=2条 ③新合成的脱氧核苷酸链数=(2"+1一2)条 (3)消耗的脱氧核苷酸数 ①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核茸酸m个，经 过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸m·(2”一1)个。 ②复制第n次所需该脱氧核苷酸数为m·2”-1个。 注意：只有分生组织及精巢、卵巢（或花药、胚囊）中才 会进行细胞分裂，才会发生DNA分子的复制。已分化的 细胞，如神经细胞、肌肉细胞等不进行分裂，也就不发生 DNA复制。转录则发生于所有活细胞中。 对DNA复制过程中“第n次”还是“n次”复制所需某 种碱基数量的计算原理要弄清。 已知DNA分子中碱基数，求复制n次与第n次所需某 碱基的数目：某DNA分子中含某碱基Q个，复制n次，则共 需加入含该碱基的脱氧核苷酸为口×(2”一1)个，因为最初 亲代DNA分子做模板不需要原料：但第n次复制时所需含 该碱基的脱氧核苷酸为a×(2”-1)一a×(2"-1一1)=a× 2-1。 [真题13](2023·四川)将牛催乳素基因用2P标记后导 入小鼠乳腺细胞，选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因 的某个细胞进行体外培养。下列叙述错误的是 ( ) A,小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸 B.该基因转录时，遗传信息通过模板链传递给mRNA C.连续分裂n次后，于细胞中P标记的细胞占1/2”十1 D.该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等 [解析]A.小鼠乳腺细胞中的核酸含有A、G、C、T、U五 种碱基，八种核苷酸，故A正确。B.基因是具有遗传信息的 DNA片段，转录是以基因的一条链为模板指导合成RNA的过 程，故B正确。C连续分裂n次，子细胞中被标记的细胞占 1/2”-1,故C错。 [答案]C 题源4基因的表达 解题模型4.1 基因的概念 (1)基因是有遗传效应的DNA片段 基因的基本单位也是脱氧核苷酸，且脱氧核苷酸的排 列顺序决定了基因的多样性和特异性。 (2)染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系 基本组成单位 具有遗传效应 的DNA片段DNA 主要俄体 。染色体 苷酸每个基因含许多 个脱氧核苷酸 每个DNA分子 中含许多个基因 基因在染色体上呈线性排列 (3)基因、染色体、蛋白质、性状的关系 控制 蒸因有道传效应的D片段DN+蛋白质体昆。性状 组成 染色体 呈线性排列 22